Ar modelado como um gás ideal é admitido em uma turbina operando em regime permanente a 1040 K e 278 kPa, sendo descarregado a 120 kPa. A vazão mássica é de 5,5 kg/s e a potência desenvolvida vale 1120 kW. As perdas de calor e os efeitos das energias cinética e potencial podem ser desprezados. Determine (a) a temperatura do ar na saída da turbina, em K, e (b) a eficiência isentrópica da turbina.
Passo 1
Simbora lá, partindo da equação de energia, teremos:
Reduzindo, teremos:
Da tabela de propriedades do gás, conseguimos tirar que . Assim, substituindo e com o dado do enunciado, teremos:
Bora voltar na tabela de propriedades do gás e buscar a temperatura de saída. Interpolando, conseguiremos encontrar que:
Passo 2
Beleza, e agora? Po! Da relação,
Encontrando que para 1040 K teremos , teremos que:
Para esse valor de , interpolando a tabela de propriedade do ar, teremos,
Assim, sabendo que a eficiência isentrópica é dada por:
Substituindo, teremos:
Resposta
- 860 K
- 90%